用于光与微波控制的纤端内窥镜
仪器与探测器
2022-10-12 v1 应用物理
光学
量子物理
摘要
我们提出了一种稳健的、基于光纤的内窥镜，其带有银直接激光写入(DLW)结构，用于在光纤端面附近进行射频(RF)发射。由此，我们能够利用射频和光信号同时激发并探测样品（如金刚石中的氮空位(NV)中心），并完全通过光纤特异性测量样品的荧光。在我们 targeting 的约2.9 GHz频率范围内，纤芯端面处于射频导波银结构的近场中，其优势在于最优射频强度随距离迅速衰减。通过在光纤包层上制作银结构，我们实现了光激发与探测的样品和天线结构之间的最小可能距离，且不影响光纤的光学性能。这使得在考虑具有集成光学和射频通路的端镜解决方案时，能在样品位置实现高射频幅度。该内窥镜的能力通过以NV掺杂微金刚石为实际用例的光学探测磁共振(ODMR)测量得以量化。我们展示了当仅通过光纤测量ODMR时，器件磁灵敏度为17.8 nT/，并将该灵敏度与使用共聚焦显微镜的测量进行了比较。此外，此类内窥镜可作为一种强大工具，用于测量多种荧光粒子，否则这些粒子只能使用笨重的大型光学装置进行测量。进一步，我们的内窥镜指向基于Rabi振荡的精确距离测量。
引用
@article{arxiv.2205.14157,
title = {Fiber-tip endoscope for optical and microwave control},
author = {Stefan Dix and Jonas Gutsche and Erik Waller and Georg von Freymann and Artur Widera},
journal= {arXiv preprint arXiv:2205.14157},
year = {2022}
}
备注
10 pages, 9 figures